Результат интеллектуальной деятельности: КРАНИОМЕТР

Краниометр относится к медицине, в частности к анатомии, антропологии, судебной медицине, криминалистике, и может использоваться в научных исследованиях для изучения черепа человека.

Известные устройства для измерения черепа (краниометры, гониометры и т.п.) представлены от простых и общепринятых устройств в виде различных конструкций, например штангенциркулей, шарнирных угломеров, портативных планшетов и плоскостных измерителей полостей черепа [2-10] до сложных устройств с применением лазерных технологий [11].

Недостаток аналогов заключается в том, что примитивные конструкции имеют погрешность при измерении периметра и линейных размеров черепа, а устройства, обеспечивающие высокую точность измерения, имеют сложную конструкцию и большие расходы на их производство. Кроме этого, большая часть из аналогов не позволяет выявить асимметрию формы черепа с ее угловыми координатами.

Прототипом предлагаемого изобретения является краниометр по Авторскому свидетельству СССР №133552, 30а4₀₆, опубл. 01.01.1960 [1], который представлен общим основанием и закрепленным на нем поворотным кольцом-лимбом. По кольцу-лимбу перемещается каретка с выдвижной измерительной линейкой. Краниометр имеет краниофор со стержнями-держателями черепа. Краниофор установлен на поворотный кронштейн внутри кольца-лимба и может поворачиваться вокруг вертикальной оси и перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях перпендикулярно плоскости кольца-лимба.

Положительным эффектом прототипа является возможность исследовать череп в трех проекциях с получением данных для вычисления точек среднего контура черепа.

Недостатком прототипа является невозможность выявить асимметрию формы черепа с ее угловыми координатами и невысокая точность измерений, что исключает сопоставимость черепных индексов в группе исследуемых черепов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерений при исследовании черепа для возможного сопоставления черепных индексов в группе исследуемых черепов, определения координат локализации асимметрии формы черепа, угловых диаметров свода черепа и длину периметра и части периметра между фиксированными точками углового измерения диаметра свода черепа.

Поставленная задача реализуется тем, что краниометр, конструкция которого изображена на фигурах 1 (вид сверху) и 2 (вид спереди), содержит: измерительное устройство (1); краниофор с вращающим его устройством (2); подъемное устройство, например винтовой домкрат (3).

Измерительное устройство (1) имеет корпус (4) с подпружиненным пружиной (5) штоком (6), помещенным в сквозное фигурное отверстие корпуса (4), форма которого конгруэнтна с поперечным сечением штока (6), что предотвращает вращение штока вокруг собственной оси, но не препятствует его поступательному движению. Наружный конец штока (6) снабжен ограничителем (7), а внутренний - совмещен с курвиметром (8), обводное кольцо (9) которого имеет поперечное сечение, выполненное в виде вытянутого эллипса для лучшей адаптации его к сложному рельефу поверхности черепа. На ограничителе (7) и курвиметре (8) закреплены концы измерительной линейки (10), причем визирь (11) зафиксирован на корпусе (4) измерительного устройства. Корпус 4 измерительного устройства (1) жестко соединен со станиной (12), которая может быть выполнена в виде кольца-лимба или его части и шпильками (13) жестко фиксирована к базовой платформе (14) краниометра.

Краниофор (2) имеет две стойки (15) с фиксаторами (16) для наружного слухового хода и фиксаторами (17) для верхней челюсти, которые размещены на разных уровнях относительно друг друга и могут передвигаться за счет механизма (условно не показан) в горизонтальном и вертикальном направлениях для правильной ориентации черепа во франкфуртской горизонтали и совмещения краниометрической точки вертекс с перпендикулярной осью, проведенной через центр нижней поверхности подвижного планшета (18), которая совпадает с центром изображенного на ней круга (19) с линиями, обозначающими диаметр, для определения угла вращения подвижного планшета (18). Причем визирь (11) фиксирует на линейке (10) расстояние обводного кольца (9) от оси центра круга (19) на поверхности подвижного планшета (18), на котором жестко закреплены основания стоек (15). Центр нижней поверхности подвижного планшета (18) жестко соединен с валом (20) шагового двигателя (21), закрепленного на платформе (22), которая может двигаться поступательно вверх или вниз по вертикальным салазкам (23) за счет поступательного движения головки внутреннего винта (24) домкрата (25), который жестко закреплен на базовой платформе (14). Вертикальная ось внутреннего винта (24) домкрата (25) совпадает с осью вала (20) шагового двигателя (21), блок управления которого (не показан) обеспечивает автоматическое круговое движение подвижного планшета (18) по заранее заданной программе.

На станине (12) перпендикулярно во фронтальной плоскости неподвижно закреплено полукольцо (26), на наружной торцевой поверхности которого имеются пазы (27) для ограничения движения каретки (28) по полукольцу-лимбу (26) при измерении черепа. На каретке (28) жестко закреплен корпус (4) измерительного устройства, конструкция которого аналогична измерительному устройству (1), жестко соединенному со станиной (12). Дистальная точка обводного кольца курвиметра измерительного устройства, закрепленного на каретке (28), при установке 0° доходит до условной горизонтали, проходящей через наружные слуховые проходы, что на измерительной линейке указывает на высоту черепа.

Пример проведения измерения черепа с помощью краниометра: череп ориентируется во франкфуртской горизонтали с совмещением обводного колеса (9) измерительного устройства, закрепленного на каретке (28), с краниометрической точкой вертекс, которая совмещена с перпендикулярной осью, проведенной через центр нижней поверхности планшета (18) и фиксируется в краниофоре (фиг. 2). С помощью подъемного устройства краниофор поднимается или опускается до уровня совмещения краниометрической точки глабелы с обводным колесом (9) курвиметра (8) измерительного устройства (1), находящегося на станине (12). Определяют продольный диаметр черепа между краниометрическими точками глабела и опистокранион. Затем определяют поперечный диаметр черепа между краниометрическими точками эурион правой и левой стороны и длину части периметра черепа между краниометрическими точками глабела и эурион. Вычисляют черепной индекс для определения формы черепа. Затем определяют длину части периметра свода черепа между краниометрическими точками эурион правой и левой стороны за счет перемещения каретки 28 с измерительным устройством по полукольцу-лимбу (26). Измеряют длину периметра свода черепа измерительным устройством (1) путем вращения планшета (18) на 360°. Полученные данные вводятся в таблицу. При необходимости сопоставления нескольких черепов проводятся дополнительные измерения диаметра свода черепа при одинаковых углах поворота его шаговым двигателем. Рассчитывается черепной индекс для каждого измерения, а также производится сопоставление длины левой и правой половин (радиусов) диаметра и длины части периметра свода черепа между фиксированными точками измерения в горизонтальной и вертикальной (угловых) плоскостях. Полученные данные вводятся в таблицу, строятся графики для длины диаметра и части периметра каждого углового отклонения.

Положительный эффект измерений краниометрических при использовании предлагаемого краниометра, наряду с возможным исследованием черепа в трех плоскостях, заключается в следующем.

1. Повышается точность плоскостных измерений длины части и всего периметра свода черепа с учетом угла поворота его вокруг оси вертекса.

2. Возможность измерения не только длины диаметра свода черепа, но и его радиусов с учетом угла поворота его вокруг оси вертекса.

3. Возможность графического сопоставления размеров свода черепа (прямого и угловых диаметров, длины части между начальной и конечной точками вращения черепа с учетом угла поворота его вокруг оси вертекса и общей - периметра) с определением координат и коэффициента асимметрии черепа.

4. Графическое сопоставление полученных параметров между черепами с разной формой (брахи-, мезо- и долихокраны) с учетом половых и возрастных особенностей.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 133552, 30а4₀₆, опубл. 01.01.1960.

2. Авторское свидетельство СССР 180736, 30а4₀₆, A61b, опубл. 18.05.1966.

3. Авторское свидетельство СССР 1445693, А61В 5/10, опубл. 23.12.1988.

4. Алексеев В.П. Краниометрия. Методика антропологических исследований / В.П. Алексеев, Г.Ф. Дебец. - М.: Наука, 1964. - 127 с.

5. Вовк Ю.Н., Вовк О.Ю., Черно B.C., Шмаргалев А.А., Редякина О.В. Устройства собственной конструкции для краниологических исследований / Ю.Н. Вовк [и др.] // Таврический медико-биологический вестник. - 2013. - Т. 16, №1, ч. 2 (61). - С. 24-26.

6. Патент UA 69641, А61В 5/103, опубл. 15.09.2004.

7. Патент UA 55051, А61В 17/14, опубл. 10.12.2010.

8. Патент RU 105818, А61В 5/103, опубл. 27.06.2011.

9. Патент UA 69234, А61В 19/00, опубл. 24.04.2012.

10. Патент RU 115194, А61 В5/107, опубл. 27.04.2012.

11. Патент RU 2456915, А61 В 5/00 и А61В 5/107, опубл. 27.07.2012.